表面吸着水素の振動分光と原子非局在化の探索

表面吸附氢的振动光谱与原子离域探索

• 批准号: 10120209
• 负责人: 福谷 克之
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10120209/
• 关键词: 固体表面; 水素; 非局在化; ゼロ点振動

金属表面では,表面の電子密度が平坦になるため,この表面に吸着した水素の隣接サイトへの拡散ポテンシャル障壁は比較的低く,このため水素原子核の波動関数が表面全体に非局在化する可能性が指摘されている.しかしこれまで報告されている研究では,振動励起状態の非局在性が議論されており,基底状態に関する研究は行われていない.我々はこれまでに共鳴核反応を利用すると,吸着水素の量子効果に伴うゼロ点振動の測定が可能になることを示してきた.本研究では,水素の非局在性に関する知見を得るために,共鳴核反応法を用いて金属表面に吸着した単原子層の水素のゼロ点振動の測定を行った.特にイオンの入射角を変化させることにより,表面に平行な偏角振動モードと表面に垂直な伸縮モードの測定を行った.試料としてはCu(110)とPt(111)を用いた.超高真空中で試料表面を清浄化し,試料を200Kに冷却した後水素を吸着させた.共鳴核反応の実験は東京大学原子力研究総合センタータンデム加速器の2Cコースで行った.Cu(110)表面では入射角0ﾟと60ﾟとでいずれもスペクトル幅13.0keVという結果が得られた.一方Pt(111)表面では0ﾟの時が11.2keV,45ﾟの時が10.8keVとなった.自然幅及び装置関数を考慮して零点振動エネルギーを求めたところ,Cu(110)が127meV,Pt(111)が90meVとなり,どちらの表面でも振動励起スペクトルから予想されるよりも大きな零点振動エネルギーが観測された.このことはポテンシャルが調和近似から大きくはずれていることを示すと考えられる.

Metal surface で は, flat surface の electron density が に な る た め, こ に の surface sorption し た water element の 隣 meet サ イ ト へ の company, scattered ポ テ ン シ ャ ル barrier は comparative low く, こ の た め が surface water element nucleus の fluctuations masato all に bureau in turn す る possibility が blame さ れ て い る. し か し こ れ ま で report さ れ て い る research で は, vibration excitation The state of non-locality が discusses されてお, and the base state に is related to する research な fields われて な な な. I 々 は こ れ ま で に resonance nuclear anti 応 を using す る と, absorbed water element の quantum unseen fruit に with う ゼ ロ point determination of vibration の が may に な る こ と を shown し て き た. This study で は, water element の bureau in sexual に masato す る knowledge を have る た め に, resonance nuclear the 応 laws を with い に て metal surface sorption し た 単 atomic layer の water element の ゼ ロ の point vibration measurement line を っ た. Special に イ オ ン の incidence Angle を variations change さ せ る こ と に よ り, parallel to the surface に な Angle vibration モ ー ド に と surface vertical な telescopic モ ー ド の line measurement を っ た. Sample と し て は Cu (110) と Pt (111) を い た. Ultra-high vacuum で を qing incorporated し, sample surface sample を 200 k に cooling し た after water element を sorption さ せ た. Resonance nuclear anti 応 の be 験 は at the university of Tokyo atomic force study 総 セ ン タ ー タ ン デ ム accelerator の 2 c コ ー ス で line っ た. Cu (110) surface で は incidence Angle 0 ゚ と 60 ゚ と で い ず れ も ス ペ ク ト ル picture 13.0 keV と い う results ら が れ た. When the surface of one Pt(111) is で で ゚ 0゚ <e:1> が, it is が11.2keV; when it is 45゚ ゚, it is が10.8keVとなった. Natural picture number and び device masato を consider し て zero vibration エ ネ ル ギ ー を o め た と こ ろ, Cu (110) 127 mev が, Pt (111) 90 mev が と な り, ど ち ら の surface で も vibration excitation on ス ペ ク ト ル か ら to think さ れ る よ り も big き な zero vibration エ ネ ル ギ ー が 観 measuring さ れ た. こ の こ と は ポ テ ン シ ャ ル Youdaoplaceholder0 harmonic approximation ら ら large く く ずれて ずれて る る とを とを shows すと examination えられる.

项目成果

K.Fukutani,H.Iwai,Y.Murata,and H.Yamashita: "Hydrogen at the surface and interface of metals on Si(111)" Phys.Rev.B. (in press). (1999)

K.Fukutani、H.Iwai、Y.Murata 和 H.Yamashita：“Si(111) 上金属表面和界面处的氢”Phys.Rev.B。

M.Wilde,K.Fukutani et al.: "Angular distributions of NO in laser-induced desorption from Pt(111)" Surface Science. (in press). (1999)

M.Wilde、K.Fukutani 等人：“激光诱导 Pt(111) 解吸中 NO 的角分布”表面科学。